JP2000343934A - Heat pump type vehicle air conditioner - Google Patents
Heat pump type vehicle air conditionerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
設置されるヒートポンプ式車両用空調装置に関するもの
である。特に、暖房運転時において、室外熱交換器に霜
が付かないようにしたフロスト防止運転に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat pump type vehicle air conditioner installed in a vehicle such as an automobile. In particular, the present invention relates to a frost prevention operation in which frost does not adhere to the outdoor heat exchanger during a heating operation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、大気環境への改善要求、地球環境
問題に伴い、低公害車、代替エネルギ車に対する導入ニ
ーズが高まりを見せている。この中で、エネルギ源を天
然ガスなどに置き換える場合は、基本的には燃料のみの
変更であってもともとの内燃機関エンジン（以下エンジ
ンと呼ぶ）があるため、空調装置（以下エアコンと呼
ぶ）に関する基本構成の変更は不要である。2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing need for introduction of low-emission vehicles and alternative energy vehicles due to demands for improvement in the atmospheric environment and global environmental problems. Among these, when replacing the energy source with natural gas or the like, basically, only the fuel is changed, and there is the original internal combustion engine (hereinafter referred to as engine). No change in basic configuration is required.
【０００３】しかし、代替エネルギ車の有力候補のひと
つである電気自動車やハイブリッド車（駆動源として電
動モータとエンジンとを併用）に従来車のエアコンをそ
のまま適用すると、暖房運転時の熱源や冷房運転時の圧
縮機駆動源を見直す必要が生じてくる。すなわち、暖房
運転時においては、従来車のように加熱源となるエンジ
ン冷却水が全くない（電気自動車）か、あるいは、エン
ジンを停止して電動モータのみで走行するというモータ
走行モードがあるため十分な温水が得られない（ハイブ
リッド車）という問題が生じてくる。また、冷房運転時
においては、従来車のように圧縮機の駆動源をエンジン
にのみたよることはできず、他の駆動源を設ける必要が
ある。たとえばハイブリッド車の場合、電動モータのみ
で走行するモータ走行モードがあったり、あるいは、エ
ンジンで走行していても停車時にはエンジンを停止して
アイドリング運転を行わないようにしたものもあるた
め、圧縮機の駆動源がエンジンのみでは安定したエアコ
ンの運転が不可能になる。However, if an air conditioner of a conventional vehicle is directly applied to an electric vehicle or a hybrid vehicle (a combination of an electric motor and an engine as a drive source) which is one of the promising alternative energy vehicle candidates, a heat source during a heating operation or a cooling operation It is necessary to review the compressor drive source at the time. That is, during the heating operation, there is no motor cooling water as a heating source as in a conventional vehicle (electric vehicle), or there is a motor running mode in which the engine is stopped and the vehicle runs only with the electric motor, so that there is a sufficient amount. A problem arises in that hot water cannot be obtained (hybrid vehicle). Further, during the cooling operation, the driving source of the compressor cannot rely solely on the engine as in a conventional vehicle, and it is necessary to provide another driving source. For example, in the case of a hybrid vehicle, there is a motor drive mode in which the vehicle runs only with an electric motor, or even when the vehicle runs on an engine, the engine is stopped when the vehicle is stopped so that idling operation is not performed. It is impossible to operate a stable air conditioner using only an engine as a drive source.
【０００４】このような背景から、電気自動車やハイブ
リッド車などの車両に設置するエアコンとして、家庭用
の冷暖房エアコン等に利用されているヒートポンプ式を
採用することが行われている。図４は従来のヒートポン
プ式車両用空調装置の概略構成例を示したもので、図中
の符号１は室内熱交換器、２はコンプレッサユニット、
３は室外熱交換器、４は外気吸い込みファンである。こ
の場合、室外熱交換器３はコンプレッサユニット２など
とともに動力室内に設置され、外気吸い込みファン４を
正転作動させることにより、動力室内に外気を導入する
ことができるようになっている。[0004] From such a background, as an air conditioner installed in a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, a heat pump type used in a home air conditioner or air conditioner has been adopted. FIG. 4 shows a schematic configuration example of a conventional heat pump type vehicle air conditioner. In the figure, reference numeral 1 denotes an indoor heat exchanger, 2 denotes a compressor unit,
3 is an outdoor heat exchanger and 4 is an outside air suction fan. In this case, the outdoor heat exchanger 3 is installed in the power room together with the compressor unit 2 and the like, and the outside air can be introduced into the power room by operating the outside air suction fan 4 in the forward direction.
【０００５】上述した従来構成では、冷媒が下記のよう
に冷媒流路ＣＬを循環して車室内の冷暖房を実施する。
暖房運転時の冷媒は、図中に実線矢印で示すように時計
廻りに循環する。コンプレッサユニット２内の圧縮機２
１で高温高圧の気体となった冷媒は、室内熱交換器１に
送られて車外の空気（外気）または車室内空気（内気）
と熱交換する。この結果、外気または内気（以下吸入空
気と呼ぶ）は高温高圧の気体冷媒から熱を奪って温風と
なり、同時に、高温高圧の気体冷媒は熱を奪われて凝縮
液化し、高温高圧の液冷媒となる。続いて、高温高圧の
液冷媒はコンプレッサユニット２の絞り抵抗２２を通過
することで低温低圧の液冷媒となって室外熱交換器３へ
送られるが、室外熱交換器３では、低温低圧の液冷媒が
外気から熱を汲み上げ、蒸発気化することで低温低圧の
気体冷媒となる。この低温低圧の気体冷媒は、再度コン
プレッサユニット２へ送られて圧縮され、高温高圧の気
体となる。以下、上述した過程を繰り返す。すなわち、
暖房運転時においては、室外熱交換器３がエバポレータ
として機能し、室内熱交換器１が凝縮器として機能して
いる。[0005] In the above-described conventional configuration, the refrigerant circulates through the refrigerant passage CL as described below to perform cooling and heating of the vehicle interior.
The refrigerant during the heating operation circulates clockwise as indicated by the solid arrow in the figure. Compressor 2 in compressor unit 2
The refrigerant that has become a high-temperature and high-pressure gas in 1 is sent to the indoor heat exchanger 1 and air outside the vehicle (outside air) or vehicle interior air (inside air)
Heat exchange with As a result, the outside air or the inside air (hereinafter referred to as intake air) takes heat from the high-temperature and high-pressure gas refrigerant to become hot air, and at the same time, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is deprived of heat and condensed and liquefied. Becomes Subsequently, the high-temperature and high-pressure liquid refrigerant passes through the throttle resistor 22 of the compressor unit 2 to become a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant and is sent to the outdoor heat exchanger 3. The refrigerant draws heat from the outside air and evaporates to become a low-temperature and low-pressure gas refrigerant. The low-temperature and low-pressure gas refrigerant is sent again to the compressor unit 2 and is compressed to become a high-temperature and high-pressure gas. Hereinafter, the above process is repeated. That is,
During the heating operation, the outdoor heat exchanger 3 functions as an evaporator, and the indoor heat exchanger 1 functions as a condenser.
【０００６】冷房・除湿運転時の冷媒は、図中に破線矢
印で示すように反時計廻りに循環する。この場合、冷媒
の流れ方向は、コンプレッサユニット２内の４方弁２３
を操作して切り換えられる。コンプレッサユニット２内
の圧縮機２１で高温高圧の気体となった冷媒は、室外熱
交換器３へ送られて外気と熱交換する。この結果、冷媒
は外気に熱を与えて凝縮液化し、高温高圧の液冷媒とな
る。このようにして高温高圧の液冷媒となった冷媒は、
コンプレッサユニット２内の絞り抵抗２２を通過して低
温低圧の液冷媒となり、室内熱交換器１に送られる。続
いて、低温低圧の液冷媒は、室内熱交換器１で吸入空気
から熱を奪って冷却するので、冷風を車室内に供給で
き、同時に、冷媒自身は蒸発気化して低温低圧の気体冷
媒となる。こうして低温低圧の気体となった冷媒は、再
度コンプレッサユニット２内の圧縮機２１に送られて圧
縮され、高温高圧の気体となる。以下、上述した過程を
繰り返す。すなわち、冷房運転時においては、室内熱交
換器１がエバポレータとして機能し、室外熱交換器３が
凝縮器として機能している。[0006] During the cooling / dehumidifying operation, the refrigerant circulates counterclockwise as indicated by the dashed arrow in the figure. In this case, the flow direction of the refrigerant is determined by the four-way valve 23 in the compressor unit 2.
Can be switched by operating. The refrigerant that has become a high-temperature and high-pressure gas in the compressor 21 in the compressor unit 2 is sent to the outdoor heat exchanger 3 and exchanges heat with the outside air. As a result, the refrigerant gives heat to the outside air, condenses and liquefies, and becomes a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant. The refrigerant that has become a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant in this way is
The refrigerant passes through the throttle resistor 22 in the compressor unit 2, becomes a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant, and is sent to the indoor heat exchanger 1. Subsequently, the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant takes heat from the intake air and cools down in the indoor heat exchanger 1, so that cold air can be supplied into the vehicle interior, and at the same time, the refrigerant itself evaporates and becomes low-temperature and low-pressure gas refrigerant. Become. The low-temperature low-pressure gas refrigerant is sent again to the compressor 21 in the compressor unit 2 and is compressed to be a high-temperature high-pressure gas. Hereinafter, the above process is repeated. That is, during the cooling operation, the indoor heat exchanger 1 functions as an evaporator, and the outdoor heat exchanger 3 functions as a condenser.
【０００７】また、上述したヒートポンプ式車両用空調
装置が駆動用のエンジンＥを備えている場合には、暖房
運転時におけるエンジン排熱の有効利用が望まれる。こ
のため、エンジン冷却水を熱源として導入する暖房用熱
交換器（暖房用の加熱手段）として、ヒータコア５を室
内熱交換器１とともに空調部ユニット６内に設置したヒ
ートポンプ式車両用空調装置が開発されている。この場
合、暖房運転可能な温水が十分に得られる状況ではヒー
タコア５のみによる暖房運転を実施することも可能であ
り、また、ヒートポンプ式空調装置による暖房運転とヒ
ータコア５による暖房運転とを併用することも可能であ
る。暖房用の加熱手段は、たとえば電気自動車のように
エンジンＥを備えていない場合、ヒータコア５に変えて
電気ヒータを採用することも可能である。なお、図中の
符号７は送風用ファンとして空調部ユニット６に設けら
れたブロワファン、２４はアキュムレータである。Further, when the above-described heat pump type air conditioner for a vehicle is provided with a driving engine E, it is desired to effectively use the exhaust heat of the engine during the heating operation. Therefore, as a heat exchanger for heating (heating means for heating) for introducing engine cooling water as a heat source, a heat pump type vehicle air conditioner in which the heater core 5 is installed together with the indoor heat exchanger 1 in the air conditioner unit 6 has been developed. Have been. In this case, it is also possible to perform the heating operation using only the heater core 5 in a situation where sufficient hot water for the heating operation can be obtained, and to use the heating operation using the heat pump air conditioner and the heating operation using the heater core 5 in combination. Is also possible. If the heating means for heating does not include the engine E as in an electric vehicle, for example, an electric heater may be used instead of the heater core 5. Reference numeral 7 in the drawing denotes a blower fan provided in the air conditioning unit 6 as a blower fan, and 24 denotes an accumulator.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のヒートポンプ式車両用空調装置では、暖房運転を実
施することによって、室外熱交換器３が外気より低温
（たとえば−７℃）となって熱をもらうため、その外表
面に霜が付着する。これを放置して暖房運転を継続する
と、室外熱交換器３のフィンが霜で覆われてしまうた
め、外気と遮断されることによって熱交換効率が著しく
低下する。このため、暖房運転を実施するのが困難にな
り、いわゆるデフロスト運転が必要になる。By the way, in the above-mentioned conventional air conditioner for a heat pump type vehicle, by performing the heating operation, the outdoor heat exchanger 3 becomes lower in temperature (for example, -7.degree. Frost adheres to the outer surface. If the heating operation is continued with this being left as it is, the fins of the outdoor heat exchanger 3 are covered with frost, so that the fins are cut off from the outside air, so that the heat exchange efficiency is significantly reduced. Therefore, it becomes difficult to perform the heating operation, and a so-called defrost operation is required.
【０００９】デフロスト運転は、暖房運転が必要な状況
において冷房運転と同様の運転、すなわち室外熱交換器
３が凝縮器として機能するように運転することで付着し
た霜をとかすものであるため、空調空気の吹出温度が低
下して良好な暖房フィーリングを得られなくなるという
問題を有している。従って、暖房運転時においては、乗
員に快適な車室内環境を提供するという観点から、エバ
ポレータとして機能している室外熱交換器に霜が付かな
いようにして、デフロスト運転を実施しなくてすむよう
にするのが望ましい。The defrosting operation is similar to the cooling operation in a situation where a heating operation is required, that is, the operation in which the outdoor heat exchanger 3 functions so as to function as a condenser to remove the frost adhering thereto. There is a problem that the air blowing temperature is lowered and a good heating feeling cannot be obtained. Therefore, during the heating operation, from the viewpoint of providing a comfortable vehicle interior environment for the occupants, the outdoor heat exchanger functioning as an evaporator is prevented from being frosted, so that the defrost operation does not have to be performed. It is desirable to do.
【００１０】上記事情に鑑み、本発明においては、暖房
運転時にエバポレータとして機能している室外熱交換器
に霜が付かないようにしたヒートポンプ式車両用空調装
置の提供を目的とする。In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a heat pump type vehicle air conditioner in which frost does not adhere to an outdoor heat exchanger functioning as an evaporator during a heating operation.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては以下の手段を採用した。請求項１
に記載のヒートポンプ式車両用空調装置は、冷媒と吸入
空気との間で熱交換を行う室内熱交換器と、冷媒と外気
との間で熱交換を行う室外熱交換器と、圧縮機、絞り抵
抗及び四方弁を具備してなるコンプレッサユニットとが
冷媒流路により連結され、前記冷媒の流れ方向を切り換
えて冷房運転及び暖房運転を実施するヒートポンプ式車
両用空調装置であって、前記冷媒流路にホットガスバイ
パス及び液バイパスを形成してバイパス開閉弁を設け、
暖房運転時に前記室外熱交換器後流側に設けた冷媒圧力
検知手段が所定値以下の低圧を検知すると前記バイパス
開閉弁を開いて、前記室外熱交換器をバイパスさせて前
記圧縮機へ冷媒を戻すフロスト防止運転を実施するよう
に構成したことを特徴とするものである。In order to solve the above problems, the present invention employs the following means. Claim 1
The heat pump type air conditioner for a vehicle described in the above, an indoor heat exchanger that performs heat exchange between refrigerant and intake air, an outdoor heat exchanger that performs heat exchange between refrigerant and outside air, a compressor, a throttle A heat pump type air conditioner for a vehicle, wherein a compressor unit including a resistance and a four-way valve is connected by a refrigerant flow path, and performs a cooling operation and a heating operation by switching a flow direction of the refrigerant. A hot gas bypass and a liquid bypass are formed on a bypass on-off valve,
When the refrigerant pressure detection means provided on the downstream side of the outdoor heat exchanger detects a low pressure equal to or lower than a predetermined value during the heating operation, the bypass opening / closing valve is opened, and the refrigerant is passed to the compressor by bypassing the outdoor heat exchanger. The present invention is characterized in that it is configured to perform a returning frost prevention operation.
【００１２】この場合、暖房用の加熱手段を備え、前記
フロスト防止運転時に前記加熱手段による暖房運転を行
うようにするとよい。また、前記冷媒圧力検知手段とし
ては、圧力スイッチを用いるとよい。In this case, it is preferable to provide a heating means for heating, and to perform the heating operation by the heating means during the frost prevention operation. Further, a pressure switch may be used as the refrigerant pressure detecting means.
【００１３】このようなヒートポンプ式車両用空調装置
によれば、冷媒圧力検知手段が所定値以下の低圧を検知
したときにバイパス開閉弁を開けると、室外熱交換器を
冷媒がバイパスして流れるヒートポンプ運転が実施され
る。すなわち、室外熱交換器がエバポレータとして使用
されないフロスト防止運転が行われ、結果的に室外熱交
換器後流側の冷媒圧力（ＬＰ）が上昇するので、室外熱
交換器に霜が付着するのを防止することができる。この
時、加熱手段による暖房運転を行えば、ヒートポンプ式
車両用空調装置の暖房能力を向上させることができる。According to such a heat pump type vehicle air conditioner, when the refrigerant pressure detecting means detects a low pressure equal to or lower than a predetermined value and the bypass on-off valve is opened, the heat pump through which the refrigerant flows by bypassing the outdoor heat exchanger. Operation is performed. That is, a frost prevention operation in which the outdoor heat exchanger is not used as an evaporator is performed, and as a result, the refrigerant pressure (LP) on the downstream side of the outdoor heat exchanger increases, so that frost adheres to the outdoor heat exchanger. Can be prevented. At this time, if the heating operation is performed by the heating means, the heating capacity of the heat pump type vehicle air conditioner can be improved.
【００１４】請求項４に記載のヒートポンプ式車両用空
調装置は、冷媒と吸入空気との間で熱交換を行う室内熱
交換器と、冷媒と外気との間で熱交換を行う室外熱交換
器と、圧縮機、絞り抵抗及び四方弁を具備してなるコン
プレッサユニットとが冷媒流路により連結され、前記冷
媒の流れ方向を切り換えて冷房運転及び暖房運転を実施
するヒートポンプ式車両用空調装置であって、前記冷媒
流路にホットガスバイパス及び液バイパスを形成してバ
イパス開閉弁を設け、暖房運転時に外気温度が所定値以
下の低温になると前記バイパス開閉弁を開いて、前記室
外熱交換器をバイパスさせて前記圧縮機へ冷媒を戻すフ
ロスト防止運転を実施することを特徴とするものであ
る。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a heat pump type air conditioner for a vehicle, wherein the indoor heat exchanger exchanges heat between refrigerant and intake air, and the outdoor heat exchanger exchanges heat between refrigerant and outside air. And a compressor unit including a compressor, a throttle resistor, and a four-way valve, connected by a refrigerant flow path, and performing a cooling operation and a heating operation by switching a flow direction of the refrigerant. Forming a hot gas bypass and a liquid bypass in the refrigerant flow path and providing a bypass on-off valve, and opening the bypass on-off valve when the outside air temperature becomes lower than or equal to a predetermined value during a heating operation to open the outdoor heat exchanger. A frost prevention operation for returning the refrigerant to the compressor by bypassing is performed.
【００１５】この場合、暖房用の加熱手段を備え、前記
フロスト防止運転時に前記加熱手段による暖房運転を行
うことが好ましい。また、前記ホットガスバイパス及び
前記液バイパスの冷媒通過流量は、外気条件に応じて調
整可能としてもよい。In this case, it is preferable that a heating means for heating is provided, and the heating operation by the heating means is performed during the frost prevention operation. Further, the flow rate of the refrigerant passing through the hot gas bypass and the liquid bypass may be adjustable according to the outside air condition.
【００１６】このようなヒートポンプ式車両用空調装置
によれば、外気温度が所定値以下の低温時にバイパス開
閉弁を開いて室外熱交換器を使用しないフロスト防止運
転を実施するようにしたので、室外熱交換器に霜が付着
するのを防止できる。この時、加熱手段による暖房運転
を行えば、ヒートポンプ式車両用空調装置の暖房能力を
向上させることができる。また、前記ホットガスバイパ
ス及び前記液バイパスの冷媒通過流量を外気条件に応じ
て調整可能とすれば、最適のフロスト防止運転が可能と
なる。According to such a heat pump type air conditioner for a vehicle, when the outside air temperature is lower than a predetermined value, the bypass opening / closing valve is opened to perform the frost prevention operation without using the outdoor heat exchanger. Frost can be prevented from adhering to the heat exchanger. At this time, if the heating operation is performed by the heating means, the heating capacity of the heat pump type vehicle air conditioner can be improved. Further, if the flow rate of the refrigerant passing through the hot gas bypass and the liquid bypass can be adjusted according to the outside air condition, the optimum frost prevention operation can be performed.
【００１７】請求項７に記載のヒートポンプ式車両用空
調装置は、冷媒と吸入空気との間で熱交換を行う室内熱
交換器と、冷媒と外気との間で熱交換を行う室外熱交換
器と、圧縮機、絞り抵抗及び四方弁を具備してなるコン
プレッサユニットとが冷媒流路により連結され、前記冷
媒の流れ方向を切り換えて冷房運転及び暖房運転を実施
するヒートポンプ式車両用空調装置であって、前記四方
弁と前記室内熱交換器とを連結する冷媒流路から分岐さ
せたホットガスバイパスと、前記室内熱交換器と前記絞
り抵抗とを連結する冷媒流路から分岐させた液バイパス
とを合流させた合流部にバイパス開閉弁を設け、該合流
部を前記四方弁と前記圧縮機吸入側とを連結する冷媒流
路に接続したことを特徴とするものである。A heat pump type vehicle air conditioner according to a seventh aspect of the present invention is an indoor heat exchanger for exchanging heat between refrigerant and intake air, and an outdoor heat exchanger for exchanging heat between refrigerant and outside air. And a compressor unit including a compressor, a throttle resistor, and a four-way valve, connected by a refrigerant flow path, and performing a cooling operation and a heating operation by switching a flow direction of the refrigerant. A hot gas bypass branched from a refrigerant flow path connecting the four-way valve and the indoor heat exchanger; and a liquid bypass branched from a refrigerant flow path connecting the indoor heat exchanger and the throttle resistor. A bypass opening / closing valve is provided at a junction where the two are joined, and the junction is connected to a refrigerant flow path that connects the four-way valve and the compressor suction side.
【００１８】このようなヒートポンプ式車両用空調装置
によれば、暖房運転時に室外熱交換器をバイパスして冷
媒を循環させるフロスト防止運転を実施できる。According to such a heat pump type air conditioner for a vehicle, a frost prevention operation in which the refrigerant is circulated by bypassing the outdoor heat exchanger during the heating operation can be performed.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態として
のヒートポンプ式車両用空調装置を搭載したハイブリッ
ド車について、図面に基づいて説明する。図２におい
て、符号の１０はハイブリッド車であり、車体前部に前
輪駆動用のモータＭを内蔵したドライブユニット１１を
備え、車体後部の動力室内には後輪駆動用のエンジンＥ
を備えている。このハイブリッド車１０は、低速時はモ
ータＭを駆動源とする前輪駆動車として走行し、一定速
度以上の高速時においては駆動源をエンジンＥに切り替
えて後輪駆動車として走行する。また、モータＭを車体
前部に設けたため、搭載スペース上の理由および空気抵
抗（Ｃｄ値）の低減を考慮し、エンジンＥを車体後部に
設けている。なお、エンジンＥとモータＭとが同時に駆
動源として起動され、四輪駆動車として走行する場合も
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A hybrid vehicle equipped with a heat pump type vehicle air conditioner according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 2, reference numeral 10 denotes a hybrid vehicle, which is provided with a drive unit 11 having a built-in front wheel driving motor M at the front of the vehicle body, and an engine E for rear wheel driving in a power room at the rear of the vehicle body.
It has. The hybrid vehicle 10 travels as a front wheel drive vehicle using a motor M as a drive source at low speeds, and travels as a rear wheel drive vehicle at high speeds above a certain speed by switching the drive source to an engine E. Further, since the motor M is provided at the front of the vehicle body, the engine E is provided at the rear of the vehicle body in consideration of mounting space and reduction of air resistance (Cd value). In some cases, the engine E and the motor M are simultaneously activated as drive sources and travel as a four-wheel drive vehicle.
【００２０】図２において、符号の１２はモータＭの電
源となるバッテリであり、１３はエンジンＥの駆動力を
電力に変換してバッテリ１２に蓄積するモータ・ジェネ
レータ・ユニットである。このモータ・ジェネレータ・
ユニット１３には発電用モータ（図示省略）が搭載され
ており、該発電用モータにエンジンＥの駆動力が伝達さ
れることによって発電が行われる。モータ・ジェネレー
タ・ユニット１３はまた、電力によって発電用モータを
駆動させることにより、バッテリ１２に蓄積された電力
を駆動力に変換する機能も有する。なお、符号の５０
は、エンジンＥに設けられたＩ／Ｃ（インタークーラ）
・ＥＧＲシステムである。In FIG. 2, reference numeral 12 denotes a battery serving as a power source for the motor M, and reference numeral 13 denotes a motor generator unit that converts the driving force of the engine E into electric power and stores the electric power in the battery 12. This motor generator
The unit 13 has a power generation motor (not shown) mounted thereon, and power is generated by transmitting the driving force of the engine E to the power generation motor. The motor generator unit 13 also has a function of converting the electric power stored in the battery 12 into driving force by driving the electric power generation motor with electric power. The reference numeral 50
Is an I / C (intercooler) provided in the engine E
-It is an EGR system.
【００２１】また、１４はエンジンＥ冷却用のラジエー
タであり、１５はエンジン冷却用ラジエータ１４と併設
されたパワエレ用ラジエータである。パワエレ用ラジエ
ータ１５は駆動用モータＭ、モータ・ジェネレータ・ユ
ニット１３、さらにはＩ／Ｃ・ＥＧＲシステム５０を冷
却するためのものである。これらエンジン冷却用ラジエ
ータ１４、パワエレ用ラジエータ１５はラジエータ冷却
用ファン１６を備えており、車体側面から吸い込んだ外
気を通過させて冷却することで動力室（エンジンルー
ム）内周囲の空気に放熱されるようになっている。さら
に、エンジンＥの熱をバッテリ１２に与えるバッテリ熱
交換器１７が設けられている。Reference numeral 14 denotes a radiator for cooling the engine E, and reference numeral 15 denotes a radiator for power electronics provided in addition to the radiator 14 for cooling the engine. The power electronics radiator 15 is for cooling the drive motor M, the motor generator unit 13 and the I / C / EGR system 50. Each of the engine cooling radiator 14 and the power electronics radiator 15 includes a radiator cooling fan 16, and is radiated to the air around the power room (engine room) by cooling by passing outside air taken in from the side of the vehicle body. It has become. Further, a battery heat exchanger 17 for providing heat of the engine E to the battery 12 is provided.
【００２２】次に、このハイブリッド車１０に搭載され
るエアコンについて説明する。図１及び図２において、
符号の２は冷媒を圧縮するコンプレッサユニット、３は
室外熱交換器、４は外気吸い込みファン、６はＨＰＶＭ
（Heat Pump Ventilating Module）と呼ばれる空調部ユ
ニットであり、内部にはブロワファン７、室内熱交換器
１、ヒータコア５などを備えている。室外熱交換器３
は、車体後部に配置されたエンジンルーム内の右側面部
に設けられ、外気吸い込みファン４の作動によって車体
側面の開口部から吸い込んだ外気と強制的に熱交換され
る。空調部ユニット６は車体後部の中央に設けられ、同
空調部ユニット６前面には車体下部中央に沿って車体前
方に延びるダクト１８が接続されている。ダクト１８は
筒状に形成されているとともに、同ダクト１８の中央部
および前端部にはそれぞれ吹出部１９ａ，１９ｂが設け
られている。この場合、吹出部１９ａが後席用、吹出部
１９ｂが前席用であるが、必要に応じて適宜増減が可能
である。Next, an air conditioner mounted on the hybrid vehicle 10 will be described. 1 and 2,
2 is a compressor unit for compressing the refrigerant, 3 is an outdoor heat exchanger, 4 is an outside air suction fan, and 6 is HPVM.
(Heat Pump Ventilating Module), which includes a blower fan 7, an indoor heat exchanger 1, a heater core 5, and the like. Outdoor heat exchanger 3
Is provided on the right side surface in the engine room disposed at the rear of the vehicle body, and forcibly exchanges heat with the outside air sucked from the opening on the side of the vehicle body by the operation of the outside air suction fan 4. The air conditioning unit 6 is provided at the center of the rear of the vehicle body, and a duct 18 extending to the front of the vehicle along the center of the lower part of the vehicle is connected to the front of the air conditioning unit 6. The duct 18 is formed in a cylindrical shape, and blow-out portions 19a and 19b are provided at a central portion and a front end portion of the duct 18, respectively. In this case, the blowout portion 19a is for the rear seat and the blowout portion 19b is for the front seat, but can be increased or decreased as needed.
【００２３】空調部ユニット６は、ブロワファン７の作
動により車外から吸引した外気または車室内から吸引し
た内気を室内熱交換器１、ヒータコア５を通過させるこ
とで、冷暖房及び除湿を行って空気調和を実施するモジ
ュールである。室外熱交換器３は、コンプレッサユニッ
ト２及び室内熱交換器１と冷媒流路ＣＬにより接続され
てヒートポンプ式空調装置を構成している。コンプレッ
サユニット２内には、圧縮機２１、アキュムレータ２
４、四方弁２３、及び膨張弁等の絞り抵抗２２を具備し
ており、圧縮機２１を運転することで冷媒を循環させて
ヒートポンプ運転が実施される。The air conditioner unit 6 performs cooling and heating and dehumidification by passing outside air sucked from outside the vehicle or inside air sucked from the vehicle interior by the operation of the blower fan 7 through the indoor heat exchanger 1 and the heater core 5. Is a module that implements The outdoor heat exchanger 3 is connected to the compressor unit 2 and the indoor heat exchanger 1 by a refrigerant flow path CL to form a heat pump air conditioner. In the compressor unit 2, a compressor 21, an accumulator 2
The compressor 21 is provided with a four-way valve 23 and a throttle resistor 22 such as an expansion valve.
【００２４】以下、ヒートポンプ式空調装置による空調
運転を冷房・除湿運転及び暖房運転に分けて説明する。
最初に暖房運転について説明する。この時の冷媒の流れ
は、図１において時計廻り（実線矢印で表示）となる。
さて、圧縮機２１では、低温低圧の気体冷媒を吸引して
圧縮し、高温高圧の気体冷媒として四方弁２３へ送り出
す。この時、四方弁２３は室内熱交換器１へ冷媒を送る
ように設定されているので、高温高圧の気体冷媒が冷媒
流路ＣＬを通って室内熱交換器１へ送られ、ブロワファ
ン７で吸引された内気または外気（以下吸入空気）と熱
交換して暖める。すなわち、高温高圧の気体冷媒が吸入
空気に熱を奪われて凝縮液化することで高温高圧の液冷
媒となり、同時に、室内熱交換器１を通過する吸入空気
がこの熱で暖められた温風となって車室内に供給され
る。この場合の室内熱交換器１は、凝縮器として機能し
ている。Hereinafter, the air-conditioning operation by the heat pump type air-conditioning apparatus will be described separately for the cooling / dehumidifying operation and the heating operation.
First, the heating operation will be described. The flow of the refrigerant at this time is clockwise in FIG. 1 (indicated by a solid arrow).
The compressor 21 sucks and compresses the low-temperature and low-pressure gas refrigerant and sends it out to the four-way valve 23 as the high-temperature and high-pressure gas refrigerant. At this time, since the four-way valve 23 is set to send the refrigerant to the indoor heat exchanger 1, the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant is sent to the indoor heat exchanger 1 through the refrigerant passage CL, and Heats by exchanging heat with the sucked inside air or outside air (hereinafter, intake air). That is, the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant is deprived of heat by the intake air and condensed and liquefied to become a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant. At the same time, the intake air passing through the indoor heat exchanger 1 is heated by the heated air And supplied to the passenger compartment. The indoor heat exchanger 1 in this case functions as a condenser.
【００２５】高温高圧の液冷媒となって室内熱交換器１
を出た冷媒は、コンプレッサユニット２内の絞り抵抗２
２で減圧・膨張して低温低圧の液冷媒となり、車体の側
面に沿って設置された室外熱交換器３へ送られる。この
室外熱交換器３は、外気吸い込みファン４で吸い込んだ
外気が通過することで、外気と熱交換して熱を汲み上げ
ることになる。このため、低温低圧の液冷媒は相対的に
温度の高い外気により暖められて蒸発気化し、低温低圧
の気体冷媒となる。この場合の室外熱交換器３は、エバ
ポレータとして機能している。The indoor heat exchanger 1 becomes a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant.
Refrigerant flowing out of the compressor unit 2
The refrigerant is decompressed and expanded at 2 to become a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant, and is sent to the outdoor heat exchanger 3 installed along the side of the vehicle body. The outdoor heat exchanger 3 exchanges heat with the outside air when the outside air sucked by the outside air suction fan 4 passes therethrough to pump up heat. Therefore, the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant is heated by the outside air having a relatively high temperature and evaporates to become a low-temperature and low-pressure gas refrigerant. The outdoor heat exchanger 3 in this case functions as an evaporator.
【００２６】こうして、低温低圧の気体となった冷媒は
四方弁２３へ送られ、さらにアキュムレータ２４で液状
成分が除去された後、再度圧縮機２１に吸引されて圧縮
される。以後、同様の冷凍サイクルが繰り返されて、車
室内の暖房が実施される。The low-temperature, low-pressure gaseous refrigerant is sent to the four-way valve 23. After the liquid component is removed by the accumulator 24, the refrigerant is sucked again by the compressor 21 and compressed. Thereafter, the same refrigeration cycle is repeated to heat the vehicle interior.
【００２７】次に冷房運転時について説明するが、この
時の冷媒の流れは図１において反時計廻り（実線矢印で
表示）となる。さて、圧縮機２１では、低温低圧の気体
冷媒を吸引して圧縮し、高温高圧の気体冷媒として四方
弁２３へ送り出す。この時、四方弁２３は室外熱交換器
３へ冷媒を送るように設定されているので、高温高圧の
気体冷媒が冷媒流路ＣＬを通って室外熱交換器３へ送ら
れ、外気吸い込みファン４に吸引された外気と熱交換す
る。この結果、高温高圧の気体冷媒は相対的に低温の外
気に熱を奪われて凝縮液化し、高温高圧の液冷媒とな
る。この場合の室外熱交換器３は、凝縮器として機能し
ている。Next, the cooling operation will be described. At this time, the flow of the refrigerant is counterclockwise in FIG. 1 (indicated by solid arrows). The compressor 21 sucks and compresses the low-temperature and low-pressure gas refrigerant and sends it out to the four-way valve 23 as the high-temperature and high-pressure gas refrigerant. At this time, since the four-way valve 23 is set to send the refrigerant to the outdoor heat exchanger 3, the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger 3 through the refrigerant passage CL, and the outside air suction fan 4 Exchanges heat with the outside air sucked in. As a result, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is deprived of heat by the relatively low-temperature outside air, condensed and liquefied, and becomes a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant. In this case, the outdoor heat exchanger 3 functions as a condenser.
【００２８】この後、高温高圧の液冷媒は絞り抵抗２２
へ送られ、絞り抵抗２２を通過する際に減圧・膨張して
低温低圧の液冷媒となる。こうして低温低圧となった液
冷媒は室内熱交換器１へ送られ、ブロワファン７で吸い
込んだ吸入空気と熱交換し、吸入空気から熱を奪って冷
却する。この結果、低温低圧の液冷媒は蒸発気化して低
温低圧の気体冷媒となり、同時に、吸入空気は冷風とな
って車室内に供給される。この場合の室内熱交換器１
は、エバポレータとして機能している。また、室内熱交
換器１を出た低温低圧の気体冷媒は、四方弁２３を通っ
てアキュムレータ２４へ送られ、冷媒中の液分が除去さ
れる。そして、低温低圧の気体冷媒は、アキュムレータ
２４から再度圧縮機２１に吸引され、圧縮された後同様
の冷凍サイクルが繰り返されて、車室内の冷房が実施さ
れる。After that, the high-temperature and high-pressure liquid refrigerant is
The refrigerant is decompressed and expanded when passing through the throttle resistor 22, and becomes a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant. The low-temperature and low-pressure liquid refrigerant is sent to the indoor heat exchanger 1 and exchanges heat with the intake air sucked by the blower fan 7 to take heat from the intake air and cool it. As a result, the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant evaporates and becomes a low-temperature and low-pressure gas refrigerant, and at the same time, the intake air becomes cool air and is supplied into the vehicle interior. Indoor heat exchanger 1 in this case
Functions as an evaporator. Further, the low-temperature and low-pressure gas refrigerant that has exited the indoor heat exchanger 1 is sent to the accumulator 24 through the four-way valve 23, and the liquid component in the refrigerant is removed. Then, the low-temperature and low-pressure gas refrigerant is sucked into the compressor 21 again from the accumulator 24, and after being compressed, the same refrigeration cycle is repeated to cool the passenger compartment.
【００２９】さらに、図１に示した空調部ユニット６に
はヒータコア５が設置されている。このヒータコア５
は、ハイブリッド車１０に設置されたエンジンＥから高
温のエンジン冷却水を導入して通過する吸入空気を加熱
する機能を有している。すなわち、エンジン冷却水が所
定値以上の高温となった場合、エンジン冷却水を暖房の
熱源として使用することができるようにしたものであ
り、通常の暖房運転はこのヒータコア５単独で行うこと
もできる。この場合、上述したヒートポンプ式空調装置
による暖房運転は、ヒータコア５が暖房運転可能な高温
のエンジン冷却水を得られない場合などに補助的に使用
してもよい。Further, a heater core 5 is installed in the air conditioning unit 6 shown in FIG. This heater core 5
Has a function of introducing high-temperature engine cooling water from the engine E installed in the hybrid vehicle 10 and heating the intake air passing therethrough. That is, when the engine cooling water has a high temperature equal to or higher than a predetermined value, the engine cooling water can be used as a heat source for heating, and the normal heating operation can be performed by the heater core 5 alone. . In this case, the above-described heating operation by the heat pump air conditioner may be used supplementarily when the heater core 5 cannot obtain high-temperature engine cooling water capable of performing the heating operation.
【００３０】ところで、上述したヒートポンプ式車両用
空調装置の冷媒流路ＣＬには、ホットガスバイパス２５
及び液バイパス２６が形成されている。なお、以下の説
明では、暖房運転時の冷媒流れ方向（図１の実線矢印）
を基準にして説明する。ホットガスバイパス２５は、四
方弁２３と室内熱交換器１との間から分岐した後、四方
弁２３とアキュムレータ２４との間に接続された冷媒の
バイパス流路であり、その途中には絞り部２５ａを備え
ている。このようなホットガスバイパス２５を流れる冷
媒は、高温高圧の気体（ガス）である。液バイパス２６
は、室内熱交換器１の後流側で分岐した後、ホットガス
バイパス２５と同様に四方弁２３とアキュムレータ２４
との間に接続された冷媒のバイパス流路であり、その途
中には絞り部２６ａ及び逆止弁３０を備えている。この
ような液バイパス２６を流れる冷媒は、高温高圧の液体
である。The hot gas bypass 25 is provided in the refrigerant passage CL of the above-described heat pump type vehicle air conditioner.
And a liquid bypass 26. In the following description, the refrigerant flow direction during the heating operation (solid arrow in FIG. 1)
The description will be made with reference to FIG. The hot gas bypass 25 is a refrigerant bypass flow path connected between the four-way valve 23 and the accumulator 24 after branching from between the four-way valve 23 and the indoor heat exchanger 1. 25a. The refrigerant flowing through such a hot gas bypass 25 is a high-temperature and high-pressure gas (gas). Liquid bypass 26
Is branched on the downstream side of the indoor heat exchanger 1 and then, similarly to the hot gas bypass 25, the four-way valve 23 and the accumulator 24
And a bypass flow path for the refrigerant connected between the throttle valve 26 and a throttle portion 26a and a check valve 30 in the middle thereof. The refrigerant flowing through the liquid bypass 26 is a high-temperature and high-pressure liquid.
【００３１】上述したホットガスバイパス２５及び液バ
イパス２６は、絞り部２５ａ及び絞り部２６ｂの後流側
で合流し、該合流部２７にバイパス開閉弁として電磁弁
２８を設けてある。この電磁弁２８は、室外熱交換器３
の後流側（圧縮機２１の上流側）に冷媒圧力検知手段と
して設けた圧力スイッチ２９が作動信号を出力したとき
に開くものである。すなわち、室外熱交換器３の後流側
が圧力スイッチ２９の作動圧力として設定された所定値
より低圧になったとき、電磁弁２８を開いてホットガス
バイパス２５及び液バイパス２６を冷媒が流れるように
なっている。The above-described hot gas bypass 25 and liquid bypass 26 join on the downstream side of the throttle portion 25a and the throttle portion 26b, and the merge portion 27 is provided with a solenoid valve 28 as a bypass opening / closing valve. The solenoid valve 28 is connected to the outdoor heat exchanger 3
The pressure switch 29 provided as a refrigerant pressure detecting means on the downstream side (upstream of the compressor 21) outputs an operation signal. That is, when the downstream side of the outdoor heat exchanger 3 has a pressure lower than a predetermined value set as the operating pressure of the pressure switch 29, the solenoid valve 28 is opened so that the refrigerant flows through the hot gas bypass 25 and the liquid bypass 26. Has become.
【００３２】上述した圧力スイッチ２９が設置されてい
る室外熱交換器３の後流側は、低温低圧の気体冷媒が流
れる部分である。しかし、室外熱交換器３が霜で覆われ
て熱交換能力が低下すると、室外熱交換器３内で低温低
圧の液冷媒を蒸発気化させることができず、従って、圧
縮機２１上流側の圧力ＬＰは圧力スイッチ２９に設定さ
れた作動圧力以下の低圧になる。すなわち、圧力スイッ
チ２９は、室外熱交換器３の熱交換能力が霜の付着によ
り低下したことを検知する機能を有している。The downstream side of the outdoor heat exchanger 3 where the above-mentioned pressure switch 29 is installed is a portion where a low-temperature and low-pressure gas refrigerant flows. However, when the outdoor heat exchanger 3 is covered with frost and the heat exchange capacity is reduced, the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant cannot be evaporated and vaporized in the outdoor heat exchanger 3, and therefore, the pressure on the upstream side of the compressor 21 is reduced. LP becomes a low pressure lower than the operating pressure set in the pressure switch 29. That is, the pressure switch 29 has a function of detecting that the heat exchange capacity of the outdoor heat exchanger 3 has decreased due to the adhesion of frost.
【００３３】こうして電磁弁２８が開くことにより、圧
縮機２１から送り出される冷媒は、室外熱交換器３をバ
イパスする冷媒回路で、すなわち室外熱交換器３を使用
しない冷媒回路でヒートポンプ運転が行われる。この
時、ホットガスバイパス２５を流れる気体の冷媒と液バ
イパス２６を流れる液体の冷媒とは、絞り部２５ａ，２
６ａの設定により調整でき、気体冷媒と液体冷媒とを適
度に混合することで圧縮機２１の冷却及び保護が可能に
なる。このようなヒートポンプ運転を実施することによ
り、圧縮機２１の上流側に冷媒が供給されて圧力ＬＰが
上昇するので、室外熱交換器３に霜が付着するのを防止
したフロスト防止運転を実施できる。When the solenoid valve 28 is opened in this manner, the refrigerant sent from the compressor 21 is subjected to heat pump operation in the refrigerant circuit bypassing the outdoor heat exchanger 3, that is, in the refrigerant circuit not using the outdoor heat exchanger 3. . At this time, the gaseous refrigerant flowing through the hot gas bypass 25 and the liquid refrigerant flowing through the liquid bypass 26 are separated by the throttle portions 25a, 2
By adjusting the setting of 6a, the compressor 21 can be cooled and protected by appropriately mixing the gas refrigerant and the liquid refrigerant. By performing such a heat pump operation, the refrigerant is supplied to the upstream side of the compressor 21 and the pressure LP increases, so that a frost prevention operation in which frost is prevented from adhering to the outdoor heat exchanger 3 can be performed. .
【００３４】ところで、このようなフロスト防止運転時
は、室外熱交換器３を使用していないためエバポレータ
の機能は得られず、また、室内熱交換器１に供給される
高温高圧の気体冷媒もバイパスして流れることで少なく
なる。このため、ヒートポンプ運転によって得られる暖
房能力はほぼ圧縮機２１の動力分だけとなって減少する
が、暖房用の加熱手段であるヒータコア５に高温のエン
ジン冷却水を導入して暖房運転を行えば、必要な暖房能
力を補って良好な空調（暖房）フィーリングを得ること
ができる。また、エンジンＥがない電気自動車のような
車両では、加熱手段として電気ヒータを設けて必要な暖
房能力を補うようにしてもよい。なお、上述した説明で
は、冷媒圧力検出手段として単純なＯＮ／ＯＦＦ制御を
行う圧力スイッチ２９を使用したが、温度センサを用い
て検出した温度に対応したきめ細かい制御を実施するこ
とも可能である。なおまた、液バイパス２６の分岐部と
絞り抵抗２２との間に電磁弁２８を開いた時に閉じる開
閉弁（たとえば電磁弁）を設けることにより、室外熱交
換器３に冷媒の液だまりが生じるのを防止できる。During the frost prevention operation, the function of the evaporator cannot be obtained because the outdoor heat exchanger 3 is not used, and the high-temperature and high-pressure gas refrigerant supplied to the indoor heat exchanger 1 is not used. It decreases by flowing by bypass. For this reason, the heating capacity obtained by the heat pump operation is reduced substantially by only the power of the compressor 21. However, if the heating operation is performed by introducing high-temperature engine cooling water into the heater core 5 as heating means for heating. Therefore, a good air conditioning (heating) feeling can be obtained by supplementing the necessary heating capacity. In a vehicle such as an electric vehicle without the engine E, an electric heater may be provided as a heating unit to supplement a necessary heating capacity. In the above description, the pressure switch 29 for performing simple ON / OFF control is used as the refrigerant pressure detecting means. However, fine control corresponding to the temperature detected by using the temperature sensor can be performed. Further, by providing an on-off valve (for example, an electromagnetic valve) that closes when the electromagnetic valve 28 is opened between the branch portion of the liquid bypass 26 and the throttle resistor 22, a pool of refrigerant is generated in the outdoor heat exchanger 3. Can be prevented.
【００３５】続いて、上述したフロスト防止運転は、暖
房運転時に外気温度が所定値以下の低温になった時に実
施してもよい。この場合、適所に配設した外気温度セン
サ（図示省略）の検出値が所定値以下の低温となった時
に電磁弁２８を開き、上述したのと同様のフロスト防止
運転を実施する。すなわち、霜が付きやすい状況にある
ことを外気温度の検出値から判断して、すみやかに暖房
運転を停止してフロスト防止運転に切り換えるものであ
る。このようにすれば、室外熱交換器３に霜が付着しや
すい外気温度条件でヒートポンプによる暖房運転が実施
されず、従って、室外熱交換器３に短時間で霜が付くよ
うな暖房運転が実施されることはない。また、このよう
な低外気温度の運転条件では、圧縮機２１の動力分だけ
の熱で暖房運転するため、ヒートポンプの暖房効率は低
い。従って、熱量的には不足すると考えられるが、この
場合も上述したようにヒータコア５や電気ヒータなどの
暖房用加熱手段を併用することで、必要な熱量を確保し
て快適な暖房運転を実施することができる。Subsequently, the above-described frost prevention operation may be performed when the outside air temperature becomes lower than a predetermined value during the heating operation. In this case, the solenoid valve 28 is opened when the detected value of the outside air temperature sensor (not shown) disposed at an appropriate place becomes a low temperature equal to or less than a predetermined value, and the same frost prevention operation as described above is performed. That is, it is determined from the detected value of the outside air temperature that frost tends to be formed, and the heating operation is immediately stopped to switch to the frost prevention operation. With this configuration, the heating operation by the heat pump is not performed under the outdoor temperature condition where frost easily adheres to the outdoor heat exchanger 3, and therefore, the heating operation in which the outdoor heat exchanger 3 is frosted in a short time is performed. It will not be done. Further, under such a low-outside-temperature operating condition, the heating operation is performed by using only the heat of the power of the compressor 21, so that the heating efficiency of the heat pump is low. Therefore, although it is considered that the amount of heat is insufficient, also in this case, as described above, by using heating means for heating such as the heater core 5 and the electric heater, a necessary amount of heat is secured and a comfortable heating operation is performed. be able to.
【００３６】図３は、上述したホットガスバイパス２５
及び液バイパス２６の他の実施形態に関して、周辺要部
のみを示したものである。なお、図１と同一部分には同
じ符号を付してある。この実施形態では、ホットガスバ
イパス２５及び液バイパス２６の冷媒通過流量を、外気
条件に応じて最適の熱バランスが得られるようにするた
め、調整可能としてある。すなわち、ホットガスバイパ
ス２５及び液バイパス２６は、その流路抵抗が可変のも
のを採用している。FIG. 3 shows the hot gas bypass 25 described above.
In addition, with respect to another embodiment of the liquid bypass 26, only the peripheral main parts are shown. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the flow rate of the refrigerant passing through the hot gas bypass 25 and the liquid bypass 26 is adjustable in order to obtain an optimal heat balance according to the outside air condition. That is, the hot gas bypass 25 and the liquid bypass 26 whose flow resistance is variable are employed.
【００３７】図３の例では、ホットガスバイパス２５を
２系統（２５Ａ，２５Ｂ）に分岐させてそれぞれが抵抗
値の異なる絞り部２５ｂ、２５ｃを備えるとともに、そ
れぞれの系統には流路選択弁となる電磁弁３１，３２を
設けてある。また、液バイパス流路２６についても同様
に２系統（２６Ａ，２６Ｂ）に分岐させてそれぞれが抵
抗値の異なる絞り部２６ｂ、２６ｃを備えるとともに、
それぞれの系統に流路選択弁として電磁弁３３，３４を
設けてある。なお、図中の符号３０は逆止弁である。In the example of FIG. 3, the hot gas bypass 25 is branched into two systems (25A, 25B), each of which is provided with throttle portions 25b, 25c having different resistance values. Electromagnetic valves 31 and 32 are provided. In addition, the liquid bypass flow path 26 is similarly branched into two systems (26A, 26B) and provided with throttle portions 26b, 26c having different resistance values, respectively.
Electromagnetic valves 33 and 34 are provided in each system as flow path selection valves. Reference numeral 30 in the figure is a check valve.
【００３８】このような構成とすれば、電磁弁３１，３
２の開閉により、ホットガスバイパス２５の流路抵抗を
可変にできる。すなわち、絞り部２５ｂの抵抗値を絞り
部２５ｃより大きく設定しておけば、（１）電磁弁３１
のみを開いた場合、（２）電磁弁３２のみを開いた場
合、（３）電磁弁３１，３２をともに開いた場合、の順
に３段階で流路抵抗が小さくなり、電磁弁の開閉操作で
適宜選択可能となる。また、液バイパス２６の流路抵抗
についても、ホットガスバイパス２５の場合と同様にし
て、電磁弁３３，３４の開閉操作で３段階の流路抵抗を
適宜選択して設定することができる。なお、バイパス流
路における冷媒通過流量の調整は、上述した抵抗値の異
なる絞り部の組合せ数を増すことでさらに多段階の選択
が可能となるし、あるいは、抵抗値の異なる絞り部を組
み合わせる以外にも、たとえばステッピングモータでニ
ードルの開度調整を実施できるようにしたものを使用し
てもよい。With such a configuration, the solenoid valves 31, 3
By opening and closing 2, the flow path resistance of the hot gas bypass 25 can be varied. That is, if the resistance value of the throttle unit 25b is set to be larger than that of the throttle unit 25c, (1) the electromagnetic valve 31
When only the solenoid valve is opened, (2) when only the solenoid valve 32 is opened, and (3) when both the solenoid valves 31 and 32 are opened, the flow path resistance decreases in three stages in this order. It can be selected as appropriate. In addition, the flow path resistance of the liquid bypass 26 can be appropriately selected and set by opening and closing the solenoid valves 33 and 34 in the same manner as the hot gas bypass 25. Adjustment of the flow rate of the refrigerant in the bypass flow path can be performed in a more multi-step manner by increasing the number of combinations of the throttle portions having different resistance values as described above, or other than combining throttle portions having different resistance values. Alternatively, for example, a device that can adjust the opening of the needle with a stepping motor may be used.
【００３９】上述した本発明は、好適な実施形態として
説明したハイブリッド車に搭載されたヒートポンプ式車
両用空調装置に限定されるものではなく、たとえば従来
車のように、内燃機関を駆動源として備えている車両に
適用可能なことはいうまでもない。また、加熱手段とし
て電気ヒータを使用すれば、エンジンを持たない電気自
動車にも適用可能である。The present invention described above is not limited to the heat pump type vehicle air conditioner mounted on the hybrid vehicle described as a preferred embodiment, but includes, for example, an internal combustion engine as a drive source like a conventional vehicle. It is needless to say that the present invention can be applied to the vehicle that is in use. If an electric heater is used as the heating means, the present invention can be applied to an electric vehicle without an engine.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のヒートポ
ンプ式車両用空調装置によれば、暖房運転時に圧縮機上
流側の冷媒圧力ＬＰが所定値以下の低圧になったときに
は、ヒートポンプのフロスト防止運転を実施して圧縮機
駆動力だけの熱で暖房運転を行う。このため、エバポレ
ータとして機能している室外熱交換器に霜が付着するの
を防止でき、デフロスト運転の実施が不要となって乗員
に快適な車室内環境を提供できるようになる。また、上
述したヒートポンプ暖房に加えて、暖房用加熱手段によ
る暖房運転を実施すれば、暖房能力が増してより一層快
適な車室内環境を提供できる。As described above, according to the air conditioner for a heat pump type vehicle of the present invention, when the refrigerant pressure LP on the upstream side of the compressor becomes a low pressure equal to or lower than a predetermined value during the heating operation, the frost prevention of the heat pump is prevented. The operation is performed to perform the heating operation using only the heat of the compressor. Therefore, it is possible to prevent frost from adhering to the outdoor heat exchanger functioning as the evaporator, and it is not necessary to perform the defrost operation, so that the occupant can be provided with a comfortable vehicle interior environment. In addition, if the heating operation is performed by the heating means for heating in addition to the above-described heat pump heating, the heating capacity is increased and a more comfortable vehicle interior environment can be provided.
【００４１】さらに、外気温度が所定値以下の低温にな
ったときにヒートポンプのフロスト防止運転を実施する
ようにすれば、霜が付着しやすい状況で室外熱交換器が
エバポレータとして使用されることがなくなるので、や
はりデフロスト運転が不要になって乗員に快適な車室内
環境を提供できる。この場合も、ヒートポンプ暖房に加
えて、暖房用加熱手段による暖房運転を実施すれば、暖
房能力が増してより一層快適な車室内環境を提供でき
る。Further, if the frost prevention operation of the heat pump is carried out when the outside air temperature becomes lower than a predetermined value, the outdoor heat exchanger may be used as an evaporator in a situation where frost easily adheres. This eliminates the need for defrost driving, thus providing a comfortable vehicle interior environment for occupants. Also in this case, if the heating operation is performed by the heating means for heating in addition to the heat pump heating, the heating capacity is increased and a more comfortable vehicle interior environment can be provided.
【図１】 本発明の一実施形態に係るヒートポンプ式車
両用空調装置の構成を示す系統図である。FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of a heat pump type vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention.
【図２】 図１に示したヒートポンプ式車両用空調装置
を搭載したハイブリッド車の平面配置図である。FIG. 2 is a plan layout view of a hybrid vehicle equipped with the heat pump type vehicle air conditioner shown in FIG.
【図３】 図１に示したホットガスバイパス及び液バイ
パスの他の実施形態を示す系統図である。FIG. 3 is a system diagram showing another embodiment of the hot gas bypass and the liquid bypass shown in FIG. 1;
【図４】 従来例としてヒートポンプ式車両用空調装置
の概略構成を示す系統図である。FIG. 4 is a system diagram showing a schematic configuration of a heat pump type vehicle air conditioner as a conventional example.
１ 室内熱交換器 ２ コンプレッサユニット ３ 室外熱交換器 ４ 外気吸い込みファン ５ ヒータコア（暖房用の加熱手
段） ６ 空調部ユニット（ＨＰＶＭ） ７ ブロワファン（送風用ファ
ン） ２１ 圧縮機 ２２ 絞り抵抗 ２３ 四方弁 ２５，２５Ａ，２５Ｂ ホットガスバイパス ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ 絞り部 ２６，２６Ａ，２６Ｂ 液バイパス ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ 絞り部 ２７ 合流部 ２８ 電磁弁（バイパス開閉弁） ２９ 圧力スイッチ（冷媒圧力検
知手段） ３１，３２，３３，３４ 電磁弁（流路選択弁） ＣＬ 冷媒流路 Ｅ エンジンDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Indoor heat exchanger 2 Compressor unit 3 Outdoor heat exchanger 4 Outside air suction fan 5 Heater core (heating means for heating) 6 Air conditioning unit (HPVM) 7 Blower fan (Blower fan) 21 Compressor 22 Throttle resistance 23 Four-way valve 25, 25A, 25B Hot gas bypass 25a, 25b, 25c Throttle section 26, 26A, 26B Liquid bypass 26a, 26b, 26c Throttle section 27 Merging section 28 Solenoid valve (bypass opening / closing valve) 29 Pressure switch (refrigerant pressure detecting means) 31 , 32, 33, 34 Solenoid valve (flow path selection valve) CL refrigerant flow path E engine
Claims (7)
内熱交換器と、冷媒と外気との間で熱交換を行う室外熱
交換器と、圧縮機、絞り抵抗及び四方弁を具備してなる
コンプレッサユニットとが冷媒流路により連結され、前
記冷媒の流れ方向を切り換えて冷房運転及び暖房運転を
実施するヒートポンプ式車両用空調装置であって、 前記冷媒流路にホットガスバイパス及び液バイパスを形
成してバイパス開閉弁を設け、暖房運転時に前記室外熱
交換器後流側に設けた冷媒圧力検知手段が所定値以下の
低圧を検知すると前記バイパス開閉弁を開いて、前記室
外熱交換器をバイパスさせて前記圧縮機へ冷媒を戻すフ
ロスト防止運転を実施するように構成したことを特徴と
するヒートポンプ式車両用空調装置。An indoor heat exchanger for exchanging heat between refrigerant and intake air, an outdoor heat exchanger for exchanging heat between refrigerant and outside air, a compressor, a throttle resistor and a four-way valve. A heat pump type air conditioner for a vehicle that performs a cooling operation and a heating operation by switching a flow direction of the refrigerant and a hot gas bypass and a liquid in the refrigerant flow passage. A bypass is provided by forming a bypass, and when the refrigerant pressure detecting means provided on the downstream side of the outdoor heat exchanger detects a low pressure of a predetermined value or less during a heating operation, the bypass open / close valve is opened to open the outdoor heat exchanger. A heat pump type air conditioner for a vehicle, wherein a frost prevention operation for returning a refrigerant to the compressor by bypassing a compressor is performed.
防止運転時に前記加熱手段による暖房運転を行うことを
特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式車両用空調
装置。2. The air conditioner for a heat pump type vehicle according to claim 1, further comprising a heating unit for heating, wherein the heating unit performs a heating operation during the frost prevention operation.
あることを特徴とする請求項１または２に記載のヒート
ポンプ式車両用空調装置。3. The air conditioner for a heat pump type vehicle according to claim 1, wherein said refrigerant pressure detecting means is a pressure switch.
内熱交換器と、冷媒と外気との間で熱交換を行う室外熱
交換器と、圧縮機、絞り抵抗及び四方弁を具備してなる
コンプレッサユニットとが冷媒流路により連結され、前
記冷媒の流れ方向を切り換えて冷房運転及び暖房運転を
実施するヒートポンプ式車両用空調装置であって、 前記冷媒流路にホットガスバイパス及び液バイパスを形
成してバイパス開閉弁を設け、暖房運転時に外気温度が
所定値以下の低温になると前記バイパス開閉弁を開い
て、前記室外熱交換器をバイパスさせて前記圧縮機へ冷
媒を戻すフロスト防止運転を実施することを特徴とする
ヒートポンプ式車両用空調装置。4. An indoor heat exchanger for exchanging heat between refrigerant and intake air, an outdoor heat exchanger for exchanging heat between refrigerant and outside air, a compressor, a throttle resistor, and a four-way valve. A heat pump type air conditioner for a vehicle that performs a cooling operation and a heating operation by switching a flow direction of the refrigerant and a hot gas bypass and a liquid in the refrigerant flow passage. Forming a bypass and providing a bypass opening / closing valve, and opening the bypass opening / closing valve when the outside air temperature becomes lower than or equal to a predetermined value during the heating operation to prevent the frost from returning to the compressor by bypassing the outdoor heat exchanger. A heat pump type air conditioner for a vehicle, which performs operation.
防止運転時に前記加熱手段による暖房運転を行うことを
特徴とする請求項４に記載のヒートポンプ式車両用空調
装置。5. The air conditioner for a heat pump type vehicle according to claim 4, further comprising a heating means for heating, wherein the heating operation is performed by the heating means during the frost prevention operation.
パスの冷媒通過流量は、外気条件に応じて調整可能とし
たことを特徴とする請求項４または５に記載のヒートポ
ンプ式車両用空調装置。6. The air conditioner for a heat pump type vehicle according to claim 4, wherein the flow rate of the refrigerant passing through the hot gas bypass and the liquid bypass is adjustable according to the outside air condition.
内熱交換器と、冷媒と外気との間で熱交換を行う室外熱
交換器と、圧縮機、絞り抵抗及び四方弁を具備してなる
コンプレッサユニットとが冷媒流路により連結され、前
記冷媒の流れ方向を切り換えて冷房運転及び暖房運転を
実施するヒートポンプ式車両用空調装置であって、 前記四方弁と前記室内熱交換器とを連結する冷媒流路か
ら分岐させたホットガスバイパスと、前記室内熱交換器
と前記絞り抵抗とを連結する冷媒流路から分岐させた液
バイパスとを合流させた合流部にバイパス開閉弁を設
け、該合流部を前記四方弁と前記圧縮機吸入側とを連結
する冷媒流路に接続したことを特徴とするヒートポンプ
式車両用空調装置。7. An indoor heat exchanger for exchanging heat between a refrigerant and intake air, an outdoor heat exchanger for exchanging heat between a refrigerant and outside air, a compressor, a throttle resistor, and a four-way valve. And a compressor unit is connected by a refrigerant flow path, a heat pump type air conditioner for a vehicle that performs a cooling operation and a heating operation by switching a flow direction of the refrigerant, and the four-way valve and the indoor heat exchanger. A bypass opening / closing valve is provided at a junction where a hot gas bypass branched from a refrigerant flow path connecting the refrigerant flow path and a liquid bypass branched from a refrigerant flow path connecting the indoor heat exchanger and the throttle resistor are merged. A heat pump type air conditioner for a vehicle, wherein the junction is connected to a refrigerant flow path connecting the four-way valve and the compressor suction side.
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